JP2005515494A - マルチビーム多角形走査システム - Google Patents

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Abstract

2本以上の光ビームが多角形のファセットに異なる入射角で当たり、その後、多角形が回転されるときに基板の表面を走査するのに使用される多角形走査システム及び方法が提供される。その実施形態は、反射ファセットを有する多角形と、この多角形を回転するための回転機構と、複数の光ビームをファセットに当てるように向け、各光ビームがファセットに異なる入射角で当たるようにする光源とを備えたシステムを含む。回転機構が多角形を回転するときの各時間インターバル中に、各光ビームがファセットにより反射されて、基板の表面の特定部分を走査する。複数の光ビームの各々は、ファセットの表面の各部分を使用して基板表面上に反射され、光ビームを反射するのに使用されるファセット表面の各部分の総和が全表面積の非常に大きな割合になるようにする。従って、システムは、100%に近いデューティサイクルと、高いデータレートとを有する。

Description

発明の分野
本発明は、多角形光学走査システムに係る。本発明は、レーザ印刷、プリント回路板検査、ウェハ検査、レチクルパターン検査及びホトリソグラフィーに特に適用できる。
従来の多角形走査システムでは、例えば、レーザ光源やランプからの光ビームが、回転多角形の反射ファセット上のスポットを照射するように向けられ、回転多角形は、通常、このような反射ファセットを多数有している。ファセットから反射された光ビームは、通常、拡大及び/又は収束用の光学システムに通され、次いで、ホトレジストが被覆された半導体ウェハやレーザプリンタの印刷ドラムのような物体の表面に当たる。多角形が回転すると、反射された光ビームが物体の表面を横切って走査される。
従来の多角形走査システムで得ることのできるデータレートは、とりわけ、多角形の回転速度、多角形のファセットの数及び多角形の「デューティサイクル」により左右される。デューティサイクルとは、走査に使用される各ファセットの面積の部分として定義することができる。デューティサイクルは、通常、従来のシステムでは「1」未満である。というのは、多角形の回転の結果として、入射光ビームが第1ファセットの照射から第2の隣接ファセットの照射へと移行するときに走査を行うことができないからである。このような移行中には、ビームの一部分が(第1ファセットから)ある方向に偏向されると共に、ビームの別の部分が(第2ファセットから)別の方向に偏向され、これにより、ビームによる基板面の走査が防止される。
多角形走査システムのデータレートに影響する別の要因は、走査線に沿って指定可能なスポット(「ピクセル」とも称される)の数であり、これは、「走査角」θs1、即ちファセットが光ビームを反射する全角度を、光ビームの有限直径による回折角度θで除算したものとして表わすことができる。即ち、
(1)走査線上のスポットの数=θs1/θ、但し、
(2)θs1=4Π/ファセットの数、及び
(3)θ=光ビームの波長/ビームの直径。
前記式1−3で示唆されるように、従来の多角形走査システムには2つの矛盾する条件が存在する。システム性能を改善するために線上のスポットの数を増加するには、ビームの直径を増加する(ひいては、回折を減少する)必要がある。しかしながら、ビームの直径を増加すると、デューティサイクルが減少する。というのは、ビームがあるファセットから別のファセットへ移行するときに、より多くのファセット面積が重畳し、これにより、効率が低下するからである。この固有の兼合いが、従来のシステムで得られるピクセルレートを制限する。
ピクセルレートを高めるための従来の試みは、成功性に限度がある上に、ビームの入射角やファセットの形状及び/又は数を変更するといった照射方法に関連したものである。例えば、ファセットの数は増加できるが、その結果、デューティサイクルが減少する。或いは又、ビームの直径を増加してスポットでファセット全体を覆う(「オーバーフィル」として知られている)ことはできるが、レーザビームがファセットをオーバーフィルするに充分なほど大きくされ且つ適切な強度及び均一性をもつ場合には、通常、光学的効率が低くなって、相当量のエネルギーが浪費される。更に、ファセットの長さを増加して、ファセットの数を少なくし、各ファセットで大きな角度範囲を走査することもできる。しかしながら、θslのこの増加は、利用性を制限する。というのは、ファセットから反射された光は、通常、光学系(即ちレンズ)を通るように向けられるが、このような光学系は、例えば、約10度から20度といった大きな角度範囲をもたないからである。
そこで、高いデューティサイクル及びデータレートを有し、これにより、効率及びシステムスループットを高くする多角形走査システムの必要性が存在する。
発明の概要
本発明の態様は、データレートを最大にする一方、そのデューティサイクルを高め、これにより、システム効率を著しく改善する多角形走査システムにある。
本発明によれば、前記及び他の態様は、反射ファセットを有する多角形と、この多角形を回転するための回転機構と、複数の光ビームをファセットに当てるように向け、各光ビームがファセットに異なる入射角で当たるようにする光源とを備えた多角形走査システムにより一部達成される。回転機構が多角形を回転するときの各時間インターバル中に、各光ビームがファセットにより反射されて、基板の表面の特定部分を走査する。複数の光ビームの各々は、ファセット表面の各部分を使用して基板表面上に反射され、光ビームを反射するのに使用されるファセット表面の各部分の総和が全表面積の非常に大きな割合になるようにする。従って、このシステムは、100%に近いデューティサイクルと、高いデータレートとを有する。
本発明の別の態様は、反射ファセットを有する多角形を回転するステップと、第1の光ビームをファセットに第1の入射角で当てるように向けて、多角形の回転中の第1の時間インターバルの間に第1の光ビームをファセットで反射して基板の表面の第1部分を走査させるステップと、第2の光ビームをファセットに第2の入射角で当てるように向けて、多角形の回転中の前記第1の時間インターバルに続く第2の時間インターバルの間に第2の光ビームをファセットで反射して基板の表面の第2部分を走査させるステップとを備えた方法にある。
本発明の更に別の態様は、当業者であれば、本発明の好ましい実施形態のみを図示して説明した以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から容易に明らかであろうが、これは、本発明を実施するように意図された最良の態様を単に例示したものに過ぎない。明らかに、本発明は、他の及び異なる実施も可能であり、その多数の細部は、本発明から逸脱せずに、種々の明らかな観点で変更することができる。従って、添付図面及びその説明は、本発明を例示するもので、これに限定するものではない。
全体を通して同じ要素が同じ参照番号で示された添付図面を参照する。
発明の説明
従来の多角形走査システムのデータレートには限度があった。というのは、多角形のファセットの数及び/又は入射する光ビームの直径を増加すると、デューティサイクル(即ちシステムの効率)が低下するからである。本発明は、従来の多角形走査システムに固有のこの兼合いから生じるデューティサイクル及びデータレートに関する制約を克服する。
本発明の方法によれば、2本以上の光ビームが、多角形のファセットに異なる入射角で当たり、多角形を回転したとき基板の表面を走査するように順次使用される。ファセット当たり多数のビームという本発明の技術は、ファセット数の増加を可能にする一方、それにより生じるデューティサイクルの減少を補償することにより、全体的なデータレート(ピクセル/秒)を高くすることができる。本発明により最適化されたシステムは、入射ビームの本数mに各ビームのデューティサイクルμを乗じたものがほぼ1であり、全走査時間がほぼ100%というものである。
図1aから1dを参照して、本発明の実施形態を以下に説明する。図1aに示すように、本発明のこの実施形態による多角形走査システムは、ファセット100aを含む複数のファセットを有する従来の多角形100を備えている。多角形100は、従来の回転機構110により矢印Aの方向に回転される。光源120、130は、光ビームLB1、LB2を各々発生するもので、これらの光ビームLB1、LB2が多角形100のファセット100aに2つの異なる入射角α、α、例えば、15°及び22°で各々当たるように配置される。光ビームLB2は、便宜上破線で示されている。光源120、130は、同じ波長の光を各々発生するレーザ光源でもよいし、或いは異なる波長の光を各々発生するものでもよい。或いは又、光源120、130は、ランプであってもよい。
基板150の面を走査するように光ビームLB1、LB2を収束及び指向するために、1つ以上のレンズを含む従来の光学系140が設けられる。角度θs1は、光ビームLB1により走査される全角度範囲であり、θs2は、光ビームLB2により走査される全角度範囲である。しかしながら、各光ビームは、光学系140の許容角度と従来称されている角度範囲θ内にそれがあるときだけ基板150を走査するのに使用される。基板150を支持すると共に、基板150を多角形100に対して移動するために、従来の可動ステージ160が設けられる。
本発明の実施形態の動作が図1bから1dに示されている。図1bを参照すれば、最初の時間tに、反射された光ビームLB1が光学系140に入り、多角形100が矢印Aの方向に回転するときに基板150の面の第1部分を走査する。図1cに示すように、時間tには、光ビームLB1が許容角度θを横断し、その有効走査範囲の終りにある。時間tから時間tまで、反射光ビームLB2は許容範囲内になく、それ故、走査動作には無関係である。しかしながら、時間tに、反射光ビームLB1が光学系140を去るときに反射光ビームLB2が光学系140に入り、次いで、図1dに示すように、時間tから時間tまで、多角形100が矢印Aの方向に回転を続けるときに反射光ビームLB2が基板150の面の第2部分を走査する。時間tからtまで、反射光ビームLB1は、走査動作には無関係である。多角形100の次のファセットが光源120、130に対向する位置にきたときには、同じプロセスが繰り返される。
多角形100が回転される間に、LB1により走査される基板150の面の第1部分がLB2により走査される第2部分と異なるように、可動ステージ150を使用して基板150を移動することができる。基板150がステージ160により多角形100に対して移動されない場合には、光ビームLB1、LB2が基板150の面の同じ部分を走査することになる。換言すれば、基板150の面の第1部分及び第2部分が同じものとなる。
本発明の更に別の実施形態では、2つ以上の個別の光源に代わって、単一の入射ビームを、必要な本数のビームを形成するように分割して、多角形のファセットに当てるようにする。入射ビームを分割する方法は2つあり、受動的分割及び動的分割といった構成で実施されてもよい。
図2及び3に示された本発明の実施形態では、受動的ビーム分割が従来のビームスプリッタ又は回折格子により実施される。図2を参照すれば、ファセット200aを有する従来の多角形200、回転機構210及び光学系220が、図1aから1dの実施形態と同様に設けられる。モードロックレーザ又はCWレーザのような光源230が単一の入射光ビームIBを発生し、これがビームスプリッタ240を通るように向けられる。ビームスプリッタ240は、これを通過する光の50%が光ビームLB1を形成すると共に、その光の50%が光ビームLB2を形成するように、入射ビームIBを分割するための従来の立方体又はプレート型ビームスプリッタでよい。光ビームLB1は、入射角αでファセット200aに直接当たり、光ビームLB2は、従来のミラー250で反射されて、入射角αでファセット200aに当たる。或いは又、等しい強度をもつ適当な次数を回折するように構成された従来の回折格子(例えば、ダンマン格子)をビームスプリッタ240として使用してもよい。このような回折格子は、コンパクトで且つ安価である。図2の装置は、基板260の面を走査するように動作し、この基板260は、その基板の面の次々の部分を走査するために、図1bから1dを参照して上述したのと同様に、可動ステージ270により多角形200に対して走査中に必要に応じて移動することができる。
図3を参照すれば、本発明の更に別の実施形態において、ファセット300aを有する従来の多角形300、回転機構310及び光学系320が、図1aから1dの実施形態と同様に設けられる。モードロックレーザ又はCWレーザのような光源330が単一の入射光ビームIBを発生し、これが第1ビームスプリッタ340を通るように向けられる。このビームスプリッタ340は、入射ビームIBを分割するための従来の立方体又はプレート型ビームスプリッタでよく、これを通過する光の33%が光ビームLB1を形成し、その光の66%(中間光ビームILBとして示す)が第2のビームスプリッタ350へ通され、これも、従来の立方体又はプレート型ビームスプリッタである。第2のビームスプリッタ350は、中間光ビームILBを受け取って分割し、ILBの50%が光ビームLB2を形成すると共に、ILBの50%が光ビームLB3を形成するようにする。光ビームLB1及びLB2はファセット300aに入射角α、αで各々直接当たり、更に、光ビームLB3は、従来のミラー360により反射されて、ファセット300aに入射角αで当たる。或いは又、等しい強度をもつ適当な次数を回折するように構成された従来の回折格子(例えば、ダンマン格子)をビームスプリッタ340、350として使用してもよい。このような回折格子は、コンパクトで且つ安価である。図3の装置は、基板370の面を走査するように動作し、この基板370は、その基板の面の次々の部分を走査するために、図1bから1dを参照して上述したのと同様に支持されて、可動ステージ380により多角形300に対して必要に応じて移動される。
図4に示す本発明の実施形態では、ビーム偏向器として動作する従来の音響−光学偏向器(「AOD」)により能動的ビーム分割が実施される。典型的なAODでは、クリスタルにかかる圧力を変調してクリスタル内に音波を発生するために圧電共振器が設けられる。誘起された音波は、クリスタル内を伝播し、特定の屈折率を有する格子を形成する。本発明の走査システムの光源からのレーザ光のような光がクリスタルを通るように向けられると、格子周期に基づいて偏向される。本発明のこの実施形態では、異なる周波数の正弦波高周波(RF)信号のような次々の異なる変調信号がAODに供給されて、次々の異なる時間周期(例えば、上述した時間インターバルtからt及びtからt)に異なる格子を発生する。このように、AODは、入射光を多角形に向って偏向し、異なる時間周期中に異なる角度でファセットに当たるようにする。この技術は、本発明を実施するのに使用される光ビームの偏向をAODが変化させるのに必要な時間を無視できるので、実用的である。例えば、AOD内の音波の速度は、通常、約6000m/秒であり、本発明を実施するのに使用される光ビームの直径は、通常、約1mmである。従って、光ビームの偏向の変化は、1mm/(6000m/秒)即ち0.166マイクロ秒の周期中に生じる。更に、AODは、AODのRF電力を制御することにより、ファセット対ファセット反射率変動を補償するのに使用されてもよい。
図4を参照すれば、ファセット400aを有する従来の多角形400、回転機構410及び光学系420が、図1aから1dの実施形態と同様に設けられる。モードロックレーザ又はCWレーザのような光源430が単一の入射光ビームIBを発生し、これがAOD440を通るように向けられる。AOD440は、上述した時間インターバルtからt及びtからtに各々光ビームLB1及び光ビームLB2を形成するように入射ビームIBを偏向する。光ビームLB1は、ファセット400aに入射角αで当たり、光ビームLB2は、ファセット400aに入射角αで当たる。図4の装置は、基板450の面を走査するように動作し、この基板450は、その基板の面の次々の部分を走査するために、図1bから1dを参照して上述したのと同様に支持されて、可動ステージ460により必要に応じて移動される。
当業者に明らかなように、本発明を実施するために、従来のビーム分割及び/又はAODビーム偏向技術を使用して、図3及び4を参照して上述した2本又は3本より多数の光ビームを、単一ビームから発生することができる。元の光ビームは、N本の光ビームに回折又は偏向されて、多角形のファセット300a、400aにN個の入射角で当たり、多角形300、400が回転する間のN番目の時間インターバル中に、N番目の光ビームがファセットにより反射されて、基板370、450の面のN番目の部分を走査することができる。もちろん、可動ステージ380、460は、基板370、450の面のN個の部分が互いに異なるように、基板370、450を多角形300、400に対して移動することができる。
本発明システムの性能を立証すると共に、それらを従来の単一ビームシステムと比較するために、本発明による多角形走査システムの特定実施例を以下に説明する。それに先立ち、多角形走査システムの良く知られた性能パラメータを簡単に要約する。
定義:
−多角形ファセットの数
D−光ビームスポットの直径(1/e
R−多角形の半径(中心からファセット)
LL−ファセットの長さ
ε−全ファセットマージン
L=LL−ε−有効ファセット長さ
α−入射角
RPM−多角形の毎分回転数
NL−線当りの有効ピクセル数
外1
Figure 2005515494
μ−公称デューティサイクル
θ−回折角
θs1−公称走査線角度
外2
Figure 2005515494
θ−光学系への許容入射角
PR−全有効ピクセルレート(ピクセル/秒)
有限の光ビーム直径による回折角度は、次のように表わされる。
Figure 2005515494
但し、Kは、切断係数である。
公称走査角は、次の通りであり、
Figure 2005515494
有効走査角は、次の通りである。
Figure 2005515494
走査角は、ほとんどの場合に走査角より小さい光学系への許容角度によって更に制限される。従って、有効デューティサイクルは、次のように定義することができる。
Figure 2005515494
有効ファセット長さは、幾何学的ファセット長さからεを引いたものであり、従って、次のようになる。
Figure 2005515494
公称デューティサイクルμは、走査に使用できるファセットの相対的有効面積であり、次のように表わされる。
Figure 2005515494
比較的小さな走査角θs1に対して、次のように近似してもよい。
Figure 2005515494
通常、光学系の全アパーチャーを使用するためには、次のようになる。
Figure 2005515494
線当りのピクセル数は、次のように表わされる。
Figure 2005515494
平均ピクセルレートPRは、次のように表わされる。
Figure 2005515494
本発明による2つのマルチビーム多角形走査システムと、従来の単一ビームシステムとのシステムパラメータの実施例を、以下のテーブルに要約する。これらのパラメータは、ビーム直径を、最大平均スポットレートを得るのに最適なものとするように計算された。これらの計算は、500nmの入射光ビーム波長を仮定して行なわれた。
Figure 2005515494
テーブルの最も下の行に示す従来の単一ビーム走査システムの場合には、ビーム直径が非常に大きく、その結果、瞬時スポットレート及び線当りのスポット数が大きくなるが、デューティサイクルは50%しかなく、その結果、平均スポットレートが比較的低くなる。これは、従来システムの性能を固有に制限する兼合いを示すものである。これとは対照的に、本発明システムのデューティサイクルは、1に非常に近く(3x0.32=0.96、2x0.48=0.96)、本発明システムは、ファセット数が多い多角形の利点を取り入れて、従来システムより著しく高い平均スポットレートを生じさせることができる。本発明システムは、甚だしく効率が良く、その結果、高い性能を示す。
本発明の多角形走査システムは、多数の走査システムに適用できる。例えば、レーザスポットを使用して、半導体ウェハ、ホトリソグラフィックレチクル又はプリント回路板のような表面を走査し、欠陥を検出する検査ツールに使用することができる。又、本発明は、ペーパーに印刷するレーザプリンタ、ホトリソグラフィック露光システム、プリント回路板及びレチクル描画ツール等の描画システムにも適用できる。
本発明は、従来の材料、方法及び装置を使用することにより実施できる。従って、このような材料、装置及び方法の細部は、ここでは詳細に述べない。以上の説明では、本発明を完全に理解するために、特定の材料、構造、化学物質、プロセス等の多数の特定の細部を述べた。しかしながら、本発明は、これら特定の細部に依存せずに実施できることを理解されたい。他の点について、良く知られた処理構造は、本発明を不必要に不明瞭にしないために詳細に説明しなかった。
本開示では、本発明の好ましい実施形態だけを、その多様性の幾つかの実施例と共に図示して説明した。本発明は、他の種々の組み合わせ及び環境でも使用できると共に、ここに示す本発明概念の範囲内で変更や修正もなされ得ることを理解されたい。
本発明の実施形態による多角形走査システムの概略図である。 本発明の実施形態による多角形走査システムの概略図である。 本発明の実施形態による多角形走査システムの概略図である。 本発明の実施形態による多角形走査システムの概略図である。 本発明の更に別の実施形態による多角形走査システムの概略図である。 本発明の更に別の実施形態による多角形走査システムの概略図である。 本発明の更に別の実施形態による多角形走査システムの概略図である。
符号の説明
100・・・多角形、100a・・・ファセット、110・・・回転機構、120、130・・・光源、LB1、LB2・・・光ビーム、140・・・光学系、150・・・基板、160・・・可動ステージ、200・・・多角形、200a・・・ファセット、210・・・回転機構、220・・・光学系、230・・・光源、240・・・ビームスプリッタ、IB・・・入射ビーム、250・・・ミラー、260・・・基板、270・・・可動ステージ、300・・・多角形、300a・・・ファセット、310・・・回転機構、320・・・光学系、330・・・光源、340・・・第1ビームスプリッタ、350・・・第2ビームスプリッタ、360・・・ミラー、370・・・基板、380・・・可動ステージ、400・・・多角形、400a・・・ファセット、410・・・回転機構、420・・・光学系、430・・・光源、440・・・AOD、450・・・基板、460・・・可動ステージ

Claims (33)

  1. 反射ファセットを有する多角形と、
    上記多角形を回転するための回転機構と、
    第1の光ビームを上記ファセットに第1の入射角で当てるように向けて、上記回転機構が上記多角形を回転するときの第1の時間インターバル中に上記第1の光ビームを上記ファセットで反射して基板の表面の第1部分を走査させるための第1の光源と、
    第2の光ビームを上記ファセットに第2の入射角で当てるように向けて、上記回転機構が上記多角形を回転するときの上記第1の時間インターバルに続く第2の時間インターバル中に上記第2の光ビームを上記ファセットで反射して上記基板の表面の第2部分を走査させるための第2の光源と、
    を備えた多角形走査システム。
  2. 上記第1及び第2の光源は、元の光ビームを発生するための単一光ビーム発生器と、上記元の光ビームを上記第1及び第2の光ビームへと分割するための第1のビームスプリッタとを備えた、請求項1に記載のシステム。
  3. 上記第2の光ビームを上記ファセットに当てるように向けるためのミラーを更に備えた、請求項2に記載のシステム。
  4. 上記元の光ビームを第3の光ビームへと分割して上記ファセットに第3の入射角で当てるようにし、上記回転機構が上記多角形を回転するときの上記第2の時間インターバルに続く第3の時間インターバル中に上記第3の光ビームを上記ファセットで反射して上記基板の表面の第3部分を走査させるための第2のビームスプリッタを更に備えた、請求項2に記載のシステム。
  5. 上記第3の光ビームを上記ファセットに当てるように向けるためのミラーを更に備えた、請求項4に記載のシステム。
  6. 上記第1及び第2の光源は、元の光ビームを発生するための単一光ビーム発生器と、上記元の光ビームを上記第1及び第2の光ビームへと回折するための回折格子とを備えた、請求項1に記載のシステム。
  7. 上記回折格子は、上記元の光ビームを、上記第1及び第2の光ビームを含むN本の光ビームへと回折して、上記ファセットにN番目の入射角で当たるようにし、上記回転機構が上記多角形を回転するときのN番目の時間インターバル中にN番目の光ビームを上記ファセットで反射して上記基板の表面のN番目の部分を走査させる、請求項6に記載のシステム。
  8. 上記第1及び第2の光源は、元の光ビームを発生するための単一光ビーム発生器と、上記元の光ビームを、上記第1及び第2の時間インターバル中に各々上記第1及び第2の入射角で上記ファセットに当てるように偏向させる音響−光学偏向器とを備えた、請求項1に記載のシステム。
  9. 上記多角形は複数のファセットを備え、更に、上記音響−光学偏向器は上記複数のファセット間の反射率変動を補償する、請求項8に記載のシステム。
  10. 上記第1及び第2の光ビームを収束するために上記ファセットと上記基板との間に配置された光学系を更に備えた、請求項1に記載のシステム。
  11. 上記第1及び第2の光源はレーザ光を発生する、請求項1に記載のシステム。
  12. 上記元の光源はレーザ光源である、請求項2に記載のシステム。
  13. 上記第1の光源は、第1波長のレーザ光を発生し、更に、上記第2の光源は、上記第1波長とは異なる第2波長のレーザ光を発生する、請求項11に記載のシステム。
  14. 上記第1及び第2の光源はランプである、請求項1に記載のシステム。
  15. 反射ファセットを有する多角形と、
    上記多角形を回転するための回転機構と、
    複数の光ビームを上記ファセットに当てるように向け、各光ビームが他の光ビームの入射角とは異なる入射角で上記ファセットに当たるようにする光源であって、上記回転機構が上記多角形を回転するときの各時間インターバル中に、各光ビームを上記ファセットで反射して基板の表面の各部分を走査するための光源と、
    を備え、上記ファセットは全表面積を有し、上記複数の光ビームの各々は、上記ファセットの表面の各部分を使用して上記基板の表面へ反射され、更に、
    上記光ビームを反射するのに使用される上記ファセットの表面の各部分の総和が上記全表面積の90%を越えるようにした多角形走査システム。
  16. 反射ファセットを有する多角形を回転するステップと、
    第1の光ビームを上記ファセットに第1の入射角で当てるように向けて、上記多角形が回転する間の第1の時間インターバル中に第1の光ビームを上記ファセットで反射して基板の表面の第1部分を走査させるステップと、
    第2の光ビームを上記ファセットに第2の入射角で当てるように向けて、上記多角形が回転する間の上記第1の時間インターバルに続く第2の時間インターバル中に第2の光ビームを上記ファセットで反射して上記基板の表面の第2部分を走査させるステップと、
    を備えた方法。
  17. 単一の元の光ビームを発生して、該元の光ビームを上記第1及び第2の光ビームへと分割するステップを更に備えた、請求項16に記載の方法。
  18. 上記元の光ビームを第3の光ビームへと分割して上記ファセットに第3の入射角で当てるようにし、上記多角形が回転する間の上記第2の時間インターバルに続く第3の時間インターバル中に上記第3の光ビームを上記ファセットで反射して上記基板の表面の第3部分を走査させるステップを更に備えた、請求項17に記載の方法。
  19. 単一の元の光ビームを発生して、該元の光ビームを上記第1及び第2の光ビームへと回折するステップを更に備えた、請求項16に記載の方法。
  20. 上記元の光ビームを、上記第1及び第2の光ビームを含むN本の光ビームへと回折して、上記ファセットにN番目の入射角で当たるようにし、上記多角形が回転するときのN番目の時間インターバル中にN番目の光ビームを上記ファセットで反射して上記基板の表面のN番目の部分を走査させるステップを更に備えた、請求項19に記載の方法。
  21. 上記ファセットと上記基板との間で上記第1及び第2の光ビームを収束するステップを更に備えた、請求項16に記載の方法。
  22. 反射ファセットを有する多角形を回転するステップと、
    複数の光ビームを上記ファセットに当てるように向け、各光ビームが他の光ビームの入射角とは異なる入射角で上記ファセットに当たるようにすると共に、上記多角形が回転するときの各時間インターバル中に各光ビームを上記ファセットで反射して基板の表面の各部分を走査するステップと、
    を備え、上記ファセットは全表面積を有し、上記複数の光ビームの各々は、上記ファセットの表面の各部分を使用して上記基板の表面へ反射され、更に、
    上記光ビームを反射するのに使用される上記ファセットの表面の各部分の総和が上記全表面積の90%を越えるようにした方法。
  23. 上記基板の表面の上記第1部分は上記基板の表面の上記第2部分と同じである、請求項1に記載のシステム。
  24. 上記基板を支持すると共に上記基板を上記多角形に対して移動するための可動ステージを更に備えた、請求項1に記載のシステム。
  25. 上記ステージは、上記基板の表面の上記第1部分が上記基板の表面の上記第2部分と異なるように上記基板を移動する、請求項24に記載のシステム。
  26. 上記基板を支持すると共に、上記基板の表面の上記第1、第2及び第3部分が互いに異なるように上記基板を上記多角形に対して移動するための可動ステージを更に備えた、請求項4に記載のシステム。
  27. 上記基板を支持すると共に、上記基板の表面のN個の部分が互いに異なるように上記基板を上記多角形に対して移動するための可動ステージを更に備えた、請求項7に記載のシステム。
  28. 上記基板を支持すると共に、上記基板の表面の各部分が互いに異なるように上記基板を上記多角形に対して移動するための可動ステージを更に備えた、請求項15に記載のシステム。
  29. 上記基板の表面の上記第1部分が上記基板の表面の上記第2部分と異なるように上記基板を移動するステップを更に備えた、請求項16に記載の方法。
  30. 上記基板の表面の上記第1、第2及び第3部分が互いに異なるように上記基板を上記多角形に対して移動するステップを更に備えた、請求項18に記載の方法。
  31. 上記基板の表面のN個の部分が互いに異なるように上記基板を上記多角形に対して移動するステップを更に備えた、請求項20に記載の方法。
  32. 上記基板の表面の各部分が互いに異なるように上記基板を上記多角形に対して移動するステップを更に備えた、請求項22に記載の方法。
  33. 単一の元の光ビームを発生して、該元の光ビームを上記第1及び第2の時間インターバルに各々上記第1及び第2の入射角で上記ファセットに当てるように偏向するステップを更に備えた、請求項16に記載の方法。
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100462358B1 (ko) * 2004-03-31 2004-12-17 주식회사 이오테크닉스 폴리곤 미러를 이용한 레이저 가공장치
JP4508743B2 (ja) * 2004-03-31 2010-07-21 日立ビアメカニクス株式会社 パターン露光方法およびパターン露光装置
KR100462359B1 (ko) * 2004-08-18 2004-12-17 주식회사 이오테크닉스 폴리곤 미러를 이용한 레이저 가공장치 및 방법
US7468506B2 (en) * 2005-01-26 2008-12-23 Applied Materials, Israel, Ltd. Spot grid array scanning system
US7468507B2 (en) * 2005-01-26 2008-12-23 Applied Materials, Israel, Ltd. Optical spot grid array scanning system
US8056810B2 (en) * 2006-07-12 2011-11-15 Ncr Corporation Methods and apparatus for generating and decoding scan patterns using multiple laser sources
US7551359B2 (en) * 2006-09-14 2009-06-23 3M Innovative Properties Company Beam splitter apparatus and system
US7993005B2 (en) * 2006-11-10 2011-08-09 Seiko Epson Corporation Color laser image generation
JP5702216B2 (ja) * 2011-04-22 2015-04-15 株式会社小糸製作所 光学ユニット
US9499909B2 (en) * 2013-03-15 2016-11-22 Applied Materials, Inc. Methods for photo-excitation of precursors in epitaxial processes using a rotary scanning unit
KR101645562B1 (ko) * 2014-11-13 2016-08-05 최병찬 레이저 조사 장치 및 방법
US10942257B2 (en) 2016-12-31 2021-03-09 Innovusion Ireland Limited 2D scanning high precision LiDAR using combination of rotating concave mirror and beam steering devices
US11009605B2 (en) 2017-01-05 2021-05-18 Innovusion Ireland Limited MEMS beam steering and fisheye receiving lens for LiDAR system
US11493601B2 (en) 2017-12-22 2022-11-08 Innovusion, Inc. High density LIDAR scanning
US11977184B2 (en) 2018-01-09 2024-05-07 Seyond, Inc. LiDAR detection systems and methods that use multi-plane mirrors
US11675050B2 (en) 2018-01-09 2023-06-13 Innovusion, Inc. LiDAR detection systems and methods
CN112292608A (zh) * 2018-02-23 2021-01-29 图达通爱尔兰有限公司 用于lidar系统的二维操纵系统
WO2020013890A2 (en) * 2018-02-23 2020-01-16 Innovusion Ireland Limited Multi-wavelength pulse steering in lidar systems
US11675053B2 (en) 2018-06-15 2023-06-13 Innovusion, Inc. LiDAR systems and methods for focusing on ranges of interest
CA3111509C (en) * 2018-09-05 2022-09-20 Blackmore Sensors & Analytics, Llc Method and system for pitch-catch scanning of coherent lidar
US11726182B2 (en) * 2018-10-11 2023-08-15 GM Global Technology Operations LLC Multiple beam, single MEMS lidar
CN113167866A (zh) * 2018-11-14 2021-07-23 图达通爱尔兰有限公司 使用多面镜的lidar系统和方法
US11675055B2 (en) 2019-01-10 2023-06-13 Innovusion, Inc. LiDAR systems and methods with beam steering and wide angle signal detection
US11486970B1 (en) 2019-02-11 2022-11-01 Innovusion, Inc. Multiple beam generation from a single source beam for use with a LiDAR system
US11977185B1 (en) 2019-04-04 2024-05-07 Seyond, Inc. Variable angle polygon for use with a LiDAR system
EP3970904B1 (en) * 2019-05-14 2023-06-21 Nippon Steel Corporation Groove processing device and groove processing method
US11789128B2 (en) 2021-03-01 2023-10-17 Innovusion, Inc. Fiber-based transmitter and receiver channels of light detection and ranging systems
KR102310242B1 (ko) * 2021-04-05 2021-10-08 (주)스핀텍 다중시야를 갖는 판형미러 스캐닝 라이다
US11555895B2 (en) 2021-04-20 2023-01-17 Innovusion, Inc. Dynamic compensation to polygon and motor tolerance using galvo control profile
US11614521B2 (en) 2021-04-21 2023-03-28 Innovusion, Inc. LiDAR scanner with pivot prism and mirror
US11662439B2 (en) 2021-04-22 2023-05-30 Innovusion, Inc. Compact LiDAR design with high resolution and ultra-wide field of view
EP4314884A1 (en) 2021-05-21 2024-02-07 Innovusion, Inc. Movement profiles for smart scanning using galvonometer mirror inside lidar scanner

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4040096A (en) 1972-11-27 1977-08-02 Xerox Corporation Flying spot scanner with runout correction
CA1110477A (en) 1976-12-06 1981-10-13 Paul S. Wu Safety-enhanced retro-reflective multiple-x optical scanning system
US4213157A (en) 1979-02-05 1980-07-15 Xerox Corporation Self tracking laser scanning apparatus
US5043744A (en) * 1990-05-18 1991-08-27 Xerox Corporation Raster scanner including scanning beam tilt correction
US6037963A (en) * 1998-07-28 2000-03-14 Lexmark International, Inc. Laser printer having variable beam spacing
US6185026B1 (en) * 1998-08-06 2001-02-06 Ricoh Company, Ltd. Multi-beam scanning apparatus
US6351324B1 (en) * 2000-03-09 2002-02-26 Photera Technologies, Inc. Laser imaging system with progressive multi-beam scan architecture
JP2001310497A (ja) * 2000-04-27 2001-11-06 Fuji Photo Film Co Ltd 光ビーム走査装置

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Publication number Publication date
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